淺談四川省植保無人機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

張翠翠，潘業(yè)田，易春燕，劉 旭*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，四川 成都 610066;2.四川省林業(yè)和草原調(diào)查規(guī)劃院，四川 成都 610100)

四川是我國西南地區(qū)重要的糧食產(chǎn)區(qū)，全省糧食作物種植面積約644.1萬hm2，但由于四川特殊的地形條件、病蟲害種類多、勞動力資源匱乏、作物集約化種植等多種因素影響下，病蟲害防治方面顯得不盡人意，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。傳統(tǒng)的病蟲害防治手段及機(jī)械設(shè)備已不能滿足當(dāng)下農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求，因而研究新的農(nóng)藥使用技術(shù)對我省農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

植保無人機(jī)具備作業(yè)效率高、噴灑藥液量少、對作物損傷小，勞動強(qiáng)度低、安全系數(shù)高等特點(diǎn)。采用植保無人機(jī)作業(yè)，農(nóng)藥的有效利用率可提高6%～10%，可直接節(jié)約用水量90%，減少農(nóng)藥用量30%～50%。大力推進(jìn)植保無人機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，才能解決我省植保機(jī)械與施藥技術(shù)落后的問題。

1 植保無人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1987年，日本Yamaha 公司生產(chǎn)出世界上第一臺農(nóng)用植保無人機(jī)R-50，經(jīng)過多年的發(fā)展，日本成為該領(lǐng)域最發(fā)達(dá)的國家之一，現(xiàn)在農(nóng)用航空作業(yè)占耕地面積比例已經(jīng)達(dá)到50%以上。韓國與日本的情況相類似，于2003年在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)，近10余年來發(fā)展迅速?，F(xiàn)階段韓國用于農(nóng)業(yè)植保作業(yè)的無人機(jī) 500 余架，作業(yè)面積占耕地面積的20%左右。我國對植保無人機(jī)的研究相對較晚， 2005年我國開始植保無人機(jī)的產(chǎn)業(yè)化探索，2010 年第一架商用的植保無人機(jī)交付市場，正式掀啟了中國植保無人機(jī)產(chǎn)業(yè)化的序幕。近10年來低空低量作業(yè)植保無人機(jī)發(fā)展迅速，據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，截至2016年5月，全國在用的農(nóng)用無人機(jī)共178種，可適用于不同的施藥條件，噴霧作業(yè)效率高達(dá)6hm2/h，能及時有效防治作物病蟲草害。據(jù)統(tǒng)計，2018年，我國植保無人機(jī)保有量突破3萬架，作業(yè)面積達(dá)1780萬hm2次，從事航空植保的服務(wù)組織已超過400家，中國已經(jīng)成為全球植保無人機(jī)保有量最大的國家。

1.2 四川省發(fā)展現(xiàn)狀

植保無人機(jī)作為新型的植保器械，因作業(yè)效率高，節(jié)省勞動力等優(yōu)勢，在四川省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也引起了廣泛關(guān)注。截至2018年底，四川省植保無人機(jī)保有量達(dá)300架以上，而且仍在快速增長。從2013年開始，四川省成都市、綿陽市、廣安市、廣元市等多地進(jìn)行了植保無人機(jī)作業(yè)試驗(yàn)、試點(diǎn)、示范，主要運(yùn)用于農(nóng)作物病蟲害防治(噴灑農(nóng)藥)，個別地方用于施肥、農(nóng)作物授粉等方面。經(jīng)過幾年的發(fā)展，植保無人機(jī)作業(yè)對象已從水稻、小麥擴(kuò)展到玉米、油菜、茶葉、柑橘、獼猴桃等，且作業(yè)量已達(dá)13.33萬hm2，無人機(jī)利用率不斷提高。2016年6月，四川省農(nóng)科院植保所、深圳市蓮花百川科技有限公司和四川行云百川科技有限公司三方共同發(fā)起成立四川省無人機(jī)農(nóng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，為四川省植保無人機(jī)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

2 制約植保無人機(jī)發(fā)展的因素

2.1 使用成本高

油動單旋翼植保無人機(jī)價格普遍超過10 萬元，電動多旋翼植保無人機(jī)價格一般在5～8萬元，另外還要額外配備發(fā)電機(jī)和10～12 組電池，昂貴的購置費(fèi)用讓大多數(shù)農(nóng)戶望而卻步。在使用過程中電池兩年就要更換，其費(fèi)用也不菲，大大增加了植保無人機(jī)的使用成本。農(nóng)業(yè)種植大戶和植保專業(yè)化服務(wù)組織較難承受，推廣應(yīng)用受到很大的限制。

2.2 缺少專用的飛防藥劑

植保無人機(jī)采用超低容量噴霧，首選農(nóng)藥劑型為油劑。但截至2017 年，我國登記的油劑僅有14 個，市場主流農(nóng)藥劑型多為可濕性粉劑、懸浮劑、可分散粒劑等，適用于傳統(tǒng)人工噴霧機(jī)械，并不適用于植保無人機(jī)的精密噴霧作業(yè)系統(tǒng)，容易影響作業(yè)質(zhì)量，提高植保無人機(jī)故障率。

2.3 缺乏監(jiān)管

2.3.1 缺少系統(tǒng)的安全管理法規(guī)，安全監(jiān)管難以落實(shí) 盡管民航部門不斷開放低空領(lǐng)域，但是由于對農(nóng)業(yè)航空的管理仍沿用現(xiàn)有民用航空標(biāo)準(zhǔn)，民航法規(guī)體系中的相關(guān)條款存在針對性不強(qiáng)、結(jié)合不緊密等問題；同時民航的管理辦法更多的是從限制植保無人機(jī)對民航干擾的角度出發(fā)，不能切實(shí)的引導(dǎo)植保無人機(jī)的規(guī)范化管理。

2.3.2 缺少植保無人機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 其中包括條例和認(rèn)證、測試、維修與護(hù)理、監(jiān)管、操作規(guī)范、安全性能、整機(jī)、部件的設(shè)計要求等一系列關(guān)于植保無人機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)檢測方法等國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致植保無人機(jī)行業(yè)入門門檻低。導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，農(nóng)民權(quán)益及植保作業(yè)效果也得不到保證， 制約了植保無人機(jī)的發(fā)展。而地方標(biāo)準(zhǔn)方面，僅湖南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2014 年1 月13 發(fā)布了《超低空遙控飛行植保機(jī)》一個地方標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到保障植保無人機(jī)發(fā)展應(yīng)用的要求。

2.4 相關(guān)技術(shù)人員缺乏

植保無人機(jī)技術(shù)集成度高，操作和維護(hù)保養(yǎng)遠(yuǎn)較一般農(nóng)機(jī)產(chǎn)品復(fù)雜，需要操作人員能夠熟練掌握無人機(jī)的調(diào)試、維護(hù)、操控等多種基礎(chǔ)能力，同時還要了解針對不同作物、不同病蟲害的施藥技術(shù)方案及國家相關(guān)法律法規(guī)。而市場上相應(yīng)的農(nóng)用植保無人機(jī)基本常識、相關(guān)條例及操作技術(shù)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和企業(yè)非常少，而當(dāng)前購機(jī)者多是簡單練習(xí)遙控操作后即開始植保作業(yè)，缺乏系統(tǒng)的專業(yè)培訓(xùn)。遠(yuǎn)達(dá)不到技術(shù)人才和用戶對安全、全方位培訓(xùn)的需求。

3 相關(guān)對策和建議

3.1 加大政府扶持力度

農(nóng)業(yè)部、財政部聯(lián)合印發(fā)《通知》將植保無人機(jī)補(bǔ)貼政策由原來的浙江、安徽、江西、湖南、廣東、重慶6省市擴(kuò)大到全國范圍，降低農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)購機(jī)成本，調(diào)動種植大戶、農(nóng)業(yè)合作社及植保專業(yè)化服務(wù)組織的購機(jī)積極性，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色發(fā)展。四川省應(yīng)加快落實(shí)植保無人機(jī)補(bǔ)貼試點(diǎn)工作，健全補(bǔ)貼制度，擴(kuò)大補(bǔ)貼范圍，加強(qiáng)政府對植保無人機(jī)的宣傳推廣工作，進(jìn)一步推動農(nóng)用植保無人機(jī)在四川的推廣應(yīng)用。

3.2 加強(qiáng)無人機(jī)性能研發(fā)

政府需加大對農(nóng)用植保無人機(jī)研發(fā)的支持力度，引導(dǎo)更多技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大的科研院所、機(jī)構(gòu)和企業(yè)加入到研發(fā)行列。并且建立科研院所、無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)廣泛的合作機(jī)制，進(jìn)一步打造簡便、智能的操作系統(tǒng)，提升動力系統(tǒng)的續(xù)航能力，優(yōu)化無人機(jī)噴霧均勻度。加快研發(fā)飛防專用超低容量噴霧制劑，篩選易于沉積、潤濕、鋪展、滲透和吸收的飛防制劑，保證植保無人機(jī)的作業(yè)效果。

3.3 健全政府管理機(jī)制

國家應(yīng)制定相應(yīng)管理法規(guī)，明確無人機(jī)航空管理標(biāo)準(zhǔn)，切實(shí)保證植保無人機(jī)規(guī)范化發(fā)展。健全國家植保無人機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，明確植保無人機(jī)的生產(chǎn)、銷售、使用、售后及安全管理活動。根據(jù)四川省現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際情況，建立四川行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定飛防作業(yè)規(guī)范，規(guī)定飛防有效操作范圍，針對不同作物，明確植保無人機(jī)的有效飛行高度、速度、畝噴灑量等，推動農(nóng)業(yè)航空植保產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)技術(shù)人員儲備

植保無人機(jī)發(fā)展迅速，市場潛力巨大，現(xiàn)在缺乏大量專業(yè)技術(shù)人員，但目前全國無人機(jī)操作培訓(xùn)學(xué)校較少，目前全國僅有三家企業(yè)獲得“民用無人駕駛航空系統(tǒng)駕駛員訓(xùn)練機(jī)構(gòu)合格證”。應(yīng)充分利用職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)政策，引導(dǎo)政、企、校合作，建立規(guī)范的程序和教學(xué)體系，確立操作培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)植保無人機(jī)操作員的操作技能、專業(yè)知識等培訓(xùn)，加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)，儲備更多優(yōu)質(zhì)人才。